《第十九章第1节 原子核的组成》学案（含答案）

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1、第 1 节 原子核的组成1.知道什么是放射性及放射性元素 2.了解三种射线的本质，知道其特点3了解原子核的组成，知道原子核的表示方法，理解原子序数、核电荷数、质量数之间的关系 4.了解同位素的概念一、天然放射现象11896 年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性2物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象3原子序数大于或等于 83 的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于 83 的元素，有的也能放出射线4玛丽居里和她的丈夫皮埃尔 居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为 钋(Po)和镭(Ra) 二、射线到底是什么1 射线

2、：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的 ，其电离能力强，穿透能力较110差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住2 射线：是 高速电子流，它速度很大，可达光速的 99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板3 射线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在 1010 m 以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土4射线来自原子核，说明原子核内部是有结构的三、原子核的组成1质子的发现：1919 年，卢瑟福用 粒子轰击氮原子核发现了质子，质子是原子核的组成部分2中子的发现：卢瑟福猜想原子核内存在着一种质量与质子相

3、同，但不带电的粒子，称为中子查德威克利用云室进行实验验证了中子的存在，中子是原子核的组成部分3原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子4原子核的符号原子核的质量数质子数中子数核电荷数原子核的质子数，即原子的原子序数 X元素符号5同位素：具有相同的质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素例如，氢有三种同位素 H、 H、 H.1 21 31判一判 (1) 射线实际上就是氦原子核， 射线具有较强的穿透能力( )(2) 射线是高速电子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板( )(3) 射线是能量很高的电磁波，电离作用很强( )(4)质子和中子都不带

4、电，是原子核的组成成分，统称为核子( )(5)原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数( )(6)同位素具有不同的化学性质( )提示：(1) (2) (3) (4) (5) (6)做一做 如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出 、 三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是( )A表示 射线，表示 射线B表示 射线，表示 射线C表示 射线，表示 射线D表示 射线，表示 射线提示：选 C匀强电场中： 为 射线(带负电) 为 射线(不带电)为 射线( 带正电)匀强磁场中：为 射线(带正电)为 射线(不带电)为 射线( 带负电)对三种射线性质的理解、 三种射线的比较种类

5、 射线 射线 射线组成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波)质量4mpmp 1.671027 kgmp1 836 静止质量为零带电荷量 2e e 0速率 0.1c 0.99c c贯穿本领最弱，用一张纸就能挡住较强，能穿透几毫米厚的铝板最强，能穿透几厘米厚的铅板电离作用 很强 较弱 很弱在电磁场中 偏转 与 射线反向偏转 不偏转命 题 视 角 1 对 射 线 性 质 的 比 较如图所示，R 是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场 B，LL是一厚纸板，MN 是荧光屏实验时，发现在荧光屏 O、P 两处有亮斑，则下列关于磁场方向、到达 O点的射线、到达 P 点的射线的判断，与实验相符的是( )磁

6、场方向 到达 O 点射线 到达 P 点射线A 竖直向上 射线 射线B 竖直向下 射线 射线C 垂直纸面向内 射线 射线D 垂直线面向外 射线 射线解析 (比较法)由三种射线的本质知， 射线在磁场中不偏转，O 处亮斑为 射线；能穿过厚纸板且在磁场中发生偏转的射线为 射线，再根据偏转方向 ，结合左手定则可知磁场方向垂直纸面向内，正确选项为 C答案 C命题视角 2 三种射线在电磁场中偏转情况的分析(多选) 将 、 、 三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，如图所示射线偏转情况中正确的是( )解析 已知 粒子带正电， 粒子带负电， 射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中

7、受电场力方向不同，可知 A、B、C、D 四幅图中， 、 粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需要进一步判断带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径 r ，将其数据代入，则 粒子与 粒子的半径之比为：mvBq .rr mmvvqq 411 836 0.1c0.99c 12 3711由此可见，A 正确，B 错误带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为 v0，垂直电场线方向位移为 y，、 粒子沿电场偏转距离之比为： .xx qqmm 21 11 8364 (0.99c)2(0.1c)2 137由此可见，C 错误，D 正确答案 AD三种射线在磁场中偏转情况的分析(1) 射线不论在电场还是磁场中，总是做匀速

8、直线运动，不发生偏转根据上述特点，在电场或磁场中不发生偏转的射线是 射线(2) 射线和 射线在电场中偏转的特点：在匀强电场中， 和 粒子沿相反方向做类平抛运动，且在同样的条件下， 粒子的偏移量大根据粒子在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，偏移量 x 可表示为：x at2 12 12qEm(y0v)2qmv2所以，在同样条件下 与 粒子偏移量之比为 371.xx e2e 4mpmp/1 836 (110c)2 (0.99c)2(3) 射线和 射线在磁场中的偏转特点：在匀强磁场中， 和 粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下， 粒子的轨道半径小，偏转大根据 qvB 得mv2RR .mv

9、qB mvq所以，在同样条件下 与 粒子的轨道半径之比为 1.RR mp/1 8364mp 0.99cc/10 2ee 1371根据上述径迹特点，即使电场和磁场方向未知，也可以区分射线的种类 【通关练习】1.如图所示，X 为未知的放射源，L 为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上 L 后，计数器的计数率大幅度减小，在 L 和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则 X 可能是( )A 和 的混合放射源 B纯 放射源C 和 的混合放射源 D纯 放射源解析：选 C由三种射线的本质和性质可以判断：在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即

10、 粒子；在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有 射线因此放射源可能是 和 的混合放射源2如图所示，一天然放射性物质发出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域( 方向如图所示)调整电场强度 E 和磁感应强度 B 的大小，使得在 MN 上只有两个点受到射线的照射，则下面判断正确的是( )A射到 b 点的一定是 射线B射到 b 点的一定是 射线C射到 b 点的一定是 射线或 射线D射到 b 点的一定是 射线解析：选 C 射线不带电，在电场和磁场中它都不受力的作用，只能射到 a 点，选项 D 错误；调整 E 和 B 的大小 ，既可以

11、使带正电的 射线沿直线前进，也可以使带负电的 射线沿直线前进 ，沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即 qEqBv .已知 粒子的速度比 粒子的速度小得多，当 粒子沿直线前时，速度较大的 粒子向右偏转；当 粒子沿直线前进时，速度较小的 粒子也向右偏转，故选项 C 正确，A、B 错误对原子核组成的理解1原子核(符号 X)AZ2基本关系：核电荷数质子数(Z )元素的原子序数核外电子数质量数 (A)核子数质子数中子数3对核子数、电荷数、质量数的理解(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，质子数和中子数之和叫核子数(2)电荷数(Z) ：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用

12、这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数(3)质量数(A )：原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数已知镭的原子序数是 88，原子核质量数是 226.试问：(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带的电荷量是多少？(3)呈中性的镭原子，核外有几个电子？解题探究 (1)原子核的核电荷数、质子数、核外电子数具有什么关系？(2)质量数和核子数具有什么关系？解析 (1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为 88，中子数 N 等于原子核的质量数 A 与质子数 Z 之差，即 NAZ226

13、88138.(2)镭核所带电荷量：QZe881.610 19 C1.411017 C(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为 88.答案 (1)88 138 (2)1.4110 17 C (3)88明确核子数、质子数、核外电子数及中子数的相互关系，是正确解答此类问题的关键质量数就是核子的个数，是一个纯数字，它与质量是不同的如质子和中子的质量数相同均为 1，但它们的质量不同，中子的质量比质子的质量约大千分之一 (多选)下列说法正确的是( )A X 与 Y 互为同位素nm nm 1B X 与 Y 互为同位素nm n 1mC X 与 Y 中子数相同nm n 2mD U 核内有 92 个质子，235 个中子23592解析：选 BCA 选项中，X 核与 Y 核的质子数不同，不能互为同位素，B 选项中 X 核nm与 Y 核质子数都为 m，而质量数不同，所以互为同位素C 选项中， X 核内中子数为n 1m nmn m， Y 核内中子数为( n2)( m2) n m，所以中子数相同D 选项中 U 核内n 2m 23592有 143 个中子，而不是 235 个中子